C#开发串口通信实例及串口基础

Posted 2022-11-23 dotNET跨平台

一、串口通信简介

       串行接口（串口）是一种可以将接受来自CPU的并行数据字符转换为连续的串行数据流发送出去，同时可将接受的串行数据流转换为并行的数据字符供给CPU的器件。一般完成这种功能的电路，我们称为串行接口电路。

       串口通信（Serial Communications）的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配。

  1. 波特率：这是一个衡量符号传输速率的参数。指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数，如每秒钟传送960个字符，而每个字符格式包含10位（1个起始位，1个停止位，8个数据位），这时的波特率为960Bd，比特率为10位*960个/秒=9600bps。

  2. 数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据往往不会是8位的，标准的值是6、7和8位。标准的ASCII码是0～127（7位），扩展的ASCII码是0～255（8位）。

  3. 停止位：用于表示单个包的最后几位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。

  4. 校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。

二、C#串口编程类

       从.NET Framework 2.0开始，C#提供了SerialPort类用于实现串口控制。命名空间:System.IO.Ports。其中详细成员介绍参看MSDN文档。下面介绍其常用的字段、方法和事件。

  1. 常用字段：

名称	说明
PortName	获取或设置通信端口
BaudRate	获取或设置串行波特率
DataBits	获取或设置每个字节的标准数据位长度
Parity	获取或设置奇偶校验检查协议
StopBits	获取或设置每个字节的标准停止位数

2. 常用方法：

名称	说明
Close	关闭端口连接，将 IsOpen 属性设置为 false，并释放内部 Stream 对象
GetPortNames	获取当前计算机的串行端口名称数组
Open	打开一个新的串行端口连接
Read	从 SerialPort 输入缓冲区中读取
Write	将数据写入串行端口输出缓冲区

3. 常用事件：

名称	说明
DataReceived	表示将处理 SerialPort 对象的数据接收事件的方法

三、C#开发串口实例

前台页面：

 后台代码：

using System;

using System.IO.Ports;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

namespace SerialPort

    public partial class SerialPort : Form

   

        String serialPortName;

        public SerialPort()

       

            InitializeComponent();

       

        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)

       

            string[] ports = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();//获取电脑上可用串口号

            comboBox1.Items.AddRange(ports);//给comboBox1添加数据

            comboBox1.SelectedIndex = comboBox1.Items.Count > 0 ? 0 : -1;//如果里面有数据,显示第0个

            comboBox2.Text = "115200";/*默认波特率:115200*/

            comboBox3.Text = "1";/*默认停止位:1*/

            comboBox4.Text = "8";/*默认数据位:8*/

            comboBox5.Text = "无";/*默认奇偶校验位:无*/

       

        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

       

            if (button1.Text == "打开串口")//如果按钮显示的是打开

                try//防止意外错误

                    serialPort1.PortName = comboBox1.Text;//获取comboBox1要打开的串口号

                    serialPortName = comboBox1.Text;

                    serialPort1.BaudRate = int.Parse(comboBox2.Text);//获取comboBox2选择的波特率

                    serialPort1.DataBits = int.Parse(comboBox4.Text);//设置数据位

                    /*设置停止位*/

                    if (comboBox3.Text == "1") serialPort1.StopBits = StopBits.One;

                    else if (comboBox3.Text == "1.5") serialPort1.StopBits = StopBits.OnePointFive;

                    else if (comboBox3.Text == "2") serialPort1.StopBits = StopBits.Two;

                    /*设置奇偶校验*/

                    if (comboBox5.Text == "无") serialPort1.Parity = Parity.None;

                    else if (comboBox5.Text == "奇校验") serialPort1.Parity = Parity.Odd;

                    else if (comboBox5.Text == "偶校验") serialPort1.Parity = Parity.Even;

                    serialPort1.Open();//打开串口

                    button1.Text = "关闭串口";//按钮显示关闭串口

               

                catch (Exception err)

               

                    MessageBox.Show("打开失败"+ err.ToString(), "提示!");//对话框显示打开失败

               

           

            else//要关闭串口

                try//防止意外错误

                    serialPort1.Close();//关闭串口

               

                catch (Exception)

                button1.Text = "打开串口";//按钮显示打开

           

       

        protected override void WndProc(ref Message m)

       

            if (m.Msg == 0x0219)//设备改变

                if (m.WParam.ToInt32() == 0x8004)//usb串口拔出

                    string[] ports = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();//重新获取串口

                    comboBox1.Items.Clear();//清除comboBox里面的数据

                    comboBox1.Items.AddRange(ports);//给comboBox1添加数据

                    if (button1.Text == "关闭串口")//用户打开过串口

                        if (!serialPort1.IsOpen)//用户打开的串口被关闭:说明热插拔是用户打开的串口

                            button1.Text = "打开串口";

                            serialPort1.Dispose();//释放掉原先的串口资源

                            comboBox1.SelectedIndex = comboBox1.Items.Count > 0 ? 0 : -1;//显示获取的第一个串口号

                       

                        else

                            comboBox1.Text = serialPortName;//显示用户打开的那个串口号

                       

                   

                    else//用户没有打开过串口

                        comboBox1.SelectedIndex = comboBox1.Items.Count > 0 ? 0 : -1;//显示获取的第一个串口号

                   

               

                else if (m.WParam.ToInt32() == 0x8000)//usb串口连接上

                    string[] ports = System.IO.Ports.SerialPort.GetPortNames();//重新获取串口

                    comboBox1.Items.Clear();

                    comboBox1.Items.AddRange(ports);

                    if (button1.Text == "关闭串口")//用户打开过一个串口

                        comboBox1.Text = serialPortName;//显示用户打开的那个串口号

                   

                    else

                        comboBox1.SelectedIndex = comboBox1.Items.Count > 0 ? 0 : -1;//显示获取的第一个串口号

                   

               

           

            base.WndProc(ref m);

       

        private void serialPort1_DataReceived(object sender, SerialDataReceivedEventArgs e)

       

            int len = serialPort1.BytesToRead;//获取可以读取的字节数

            byte[] buff = new byte[len];//创建缓存数据数组

            serialPort1.Read(buff, 0, len);//把数据读取到buff数组

            Invoke((new Action(() =>//C# 3.0以后代替委托的新方法

                    textBox1.AppendText(Encoding.Default.GetString(buff));//对话框追加显示数据

            )));

       

        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)

       

            textBox1.Clear();//清除接收对话框显示的数据

       

        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)

       

            String Str = textBox2.Text.ToString();//获取发送文本框里面的数据

            try

           

                if (Str.Length > 0)

               

                        serialPort1.Write(Str);//串口发送数据

               

           

            catch (Exception)

       

        private void button4_Click(object sender, EventArgs e)

       

            textBox2.Clear();//清除发送文本框里面的内容